Zeitschrift für Erdöl- und Umweltbiotechnologie

Abstrakt

Abbau erhöhter Phenolkonzentrationen mithilfe eines zweistufigen immobilisierten Zellreaktors mit Bacillus subtilis und Acinetobacter lwoffii

Bahobail AS

Es wurden zwei vertikal rotierende immobilisierte Zellreaktoren (VRICRs) konstruiert, einer mit Bacillus subtilis, BDCC-TUSA-3 zur Produktion des Bistensids (Surfactin) und der andere mit Acinetobacter lwoffii, Zugangsnummer KM985371, zum biologischen Abbau von Phenol, mit Polyurethan-Schäumen als Befestigungsträger. Sie wurden jeweils separat für die Surfactin-Produktion und den Phenol-Abbau optimiert. Anschließend wurden die beiden Reaktoren zu einem zweistufigen VRICR kombiniert, in dem ein geeigneter Anteil des Bacillus sp.-Reaktorabflusses, der Surfactin enthielt (0,20 gl-1, 0,25 gl-1 oder 0,30 gl-1), mit dem in den A. lwoffii-Reaktor eingeleiteten Zufluss vermischt wurde, der verschiedene Phenolkonzentrationen enthielt (1500 mg.l-1, 1870 mg.l-1 und 2250 mg.l-1). Der VRICR wurde über mehr als zwei Wochen im Dauerbetrieb betrieben. Zellwachstum, Zelllebensfähigkeit, Abbauleistung von Phenol und spezifische Abbaurate (SDR) wurden über Betriebszeiten hinweg verfolgt. Die besten Ergebnisse wurden erzielt, wenn ein stationärer Zustand mit 45,6 gl-1, 98 %, 100 % und 810 mg Phenol erreicht wurde. g immobilisierte Zellen-1.h-1 für Zellwachstum, Zelllebensfähigkeit, Abbauleistung und SDR. Zusätzlich wurde Surfactin aus Reaktor 1 in hoher Konzentration (5,05 gl-1) mit einer volumetrischen Reaktorproduktivität von 757,5 mg Surfactin l-1.h-1 produziert, was ein zusätzliches Mehrwertprodukt darstellt, das die Betriebskosten deutlich senken könnte. Der effiziente Prozess zum Phenolabbau ohne sekundäre Nebenprodukte, gepaart mit der potenziellen Anwendbarkeit von gleichzeitig produziertem Surfactin, das in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt werden könnte, macht den zweistufigen VRICR zu einem potenziellen Kandidaten für einen sauberen, kostengünstigen und ökologisch nachhaltigen Prozess.